CN106164328B - 薄膜群制造装置、薄膜群、薄膜、紫外线阻隔剂及化妆品 - Google Patents

薄膜群制造装置、薄膜群、薄膜、紫外线阻隔剂及化妆品 Download PDF

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Abstract

本发明提供薄膜群制造装置、制造方法、薄膜群、薄膜、紫外线阻隔剂及化妆品,该薄膜群制造装置在原位(In‑situ)状态下制造薄膜群且具有改善质量和提高生产效率及需要较低的初期投资成本的特征。

Description

薄膜群制造装置、薄膜群、薄膜、紫外线阻隔剂及化妆品
技术领域
本发明涉及基于物理或者化学蒸镀(Physical Vapor Deposition ChemicalVapor Deposition)方法且用于制造薄膜群的薄膜群制造装置和薄膜群、薄膜及紫外线阻隔剂。
物理或者化学蒸镀方法也称作干式镀金,相比于湿式镀金方法,由于具有环保和不引发公害,因此作为形成薄膜的方法广泛应用于很多领域。
背景技术
最近,使用薄膜片(Flake)制造产品的技术应用于很多领域。
通过调查可知,需要和应用薄膜片及其制造方法的领域如下。使用由银(Ag)或者铜(Cu)或者银和同的复合层构成的薄膜片作为制造导电膏的原材料,而且称之为绿色产品的LED芯片的水泥浆、油漆和油墨中混合的颜料、化妆品原料、防晒霜粒子、色素粒子、烧结粒子、电池活性物质、太阳能电池、热电元件、绝缘元件、催化剂粒子、纳米复合物质等不胜枚举的领域,作为制造各种产品的重要材料和技术之一而使用。
发明内容
所述薄膜片为了提高其质量和纯度及所要实现的特征,而优选通过物理或者化学蒸镀工序的干式镀金方法生产。但是,基于所述物理或者化学蒸镀工序的干式镀金方法大部分是在真空容器内实现,从而效率降低而生产成本变高。因此,工厂使用基于化学湿式工序的薄膜片生产方法而非所述干式镀金方法。
虽然成产成本很高但是出于不得已的理由,利用物理蒸镀方法生产薄膜片时,生产效率非常低,导致单个产品的价格飙升,由此使用领域和产品受到极大的限制。
韩国公开专利公报第10-2004-0068564号(2004.07.31.)包括了本发明所要解决的所有主要技术问题的薄膜粒子制造装置和制造方法。但是,所述引用发明具有很多问题,很难在实际生产中实施,只是初步的概念构思层面上的构成。实际上,具有该构成的生产设备不能在生产中使用。
利用物理或者化学蒸镀方法大量生成薄膜粒子的现有技术从技术的角度概括为,大体分为两类,所述两类皆为在原位(Insitu)状态下涂布大面积或者更多的薄膜层后,将其粉碎并制成薄膜群或者薄膜粒子的方法。
以下进行详细的技术分析。
首先,第一类是如艾利丹尼森公司的美国专利6,398,999BI类型,在原位状态下,利用大量的多层薄膜层制造所要获取的薄膜层后,利用所述获取的薄膜层,获取薄膜群或者薄膜粒子的装置,更具体而言,为了制造大量的所述多层薄膜,在薄膜层和薄膜层之间通过蒸镀方法蒸镀可溶性或者离型性的薄膜层以制造所要获取的,由薄膜层和可溶性薄膜层交替排列的,大量的多层薄膜群后,将其卸载到真空容器外部,并进行一次粉碎后,在溶剂或者溶液中溶解以溶解所述可溶性薄膜层,并基于进一步的粉碎方法而获得薄膜粒子的装置。
第二类是如宝丽来公司的美国专利4,168,986或者韩国公开资料公报第10-2004-0068564号(2004.07.31.)装置,在蒸镀所要获取的薄膜层之前,首先,在被涂层材料上真空容器内蒸镀可溶性或者离型性薄膜层之后,蒸镀所述所要获取的薄膜层,为了在原位状态下从被涂层材料分离所述薄膜层,并移送至分离腔室,在溶剂中溶解所述蒸镀的可溶性或者离型性薄膜层并分离之后,重新将被涂层材料移送至蒸镀腔室,重新蒸镀可溶性薄膜层和所要获取的薄膜层的工序,重复以上步骤,以大量生成薄膜粒子的装置。
所述两类大量生产装置基于物理蒸镀方法在一定程度上具有提高了薄膜粒子的生产效率,而且降低了生产成本的效果,但是基于以下问题不适用于实际的生产中或者依然存在严重的缺陷需要解决。
现有技术中所述第一类装置交替且依次地蒸镀所述所要获取的薄膜层和可溶性薄膜层,且由于是在一个循环周期同时蒸镀的方式,因此除了用于蒸发所要获取的薄膜层的蒸发源(Evaporation Source)之外,还另外需要用于蒸发可溶性薄膜层的蒸发源,用于供应所述蒸发用能量的蒸发用电源装置和/或结合于附加的蒸发源的附加的蒸发阻隔关闭装置(Shutter)等附加装置,因此导致真空装置的制造和结构十分复杂且大型化,而且工序的实施和运营管理也十分困难。
更大的问题在于,为了交替所述所要获取的薄膜层蒸镀和可溶性薄膜层蒸镀,需要在一个循环周期内同时蒸发所述两个物质。同时蒸发两个物质必然导致在同一个真空容器内进行,使所述两个物质的蒸汽互相扩散并干涉,从而导致各薄膜层中不可避免地包括不同的物质的结果。这是导致各薄膜层的纯度和质量和特征大大降低的原因。
作为决定性的问题,在所述问题基础之上,所述可溶性薄膜层主要利用蒸气压高的有机物形成,基于所述有机物蒸汽的真空容器内部,真空排管及尤其是真空泵系统等污染,随着时间的推迟渐渐地引发更加验证的问题,由此对于系统全部,引发致命的问题。
通过所上述程,基于所述污染源导致真空泵及系统受到致命的污染,结果导致生产设备功能的最终停止。因此所述第一类生产设备,对于所述装置和薄膜污染问题,薄膜特征降低等存在巨大的问题及克服所述问题的巨大的挑战。
现有技术中的所述第二种装置,在蒸镀所述所要获取的薄膜层之前,首先在被涂层材料上蒸镀可溶性薄膜层之后,在蒸镀有所述可溶性薄膜层的被涂层基材上蒸镀所要获取的薄膜层,然后将其移送至用于卸载薄膜的分离容器区域,使用指定溶剂从所述被涂层基材卸载所述所要获取的薄膜层之后,将卸载薄膜层之后的被涂层基材重新移送至蒸镀区域,通过重复进行蒸镀和卸载工序,在执行所述卸载工序的分离容器内能够大量收集薄膜粒子的装置。所述方法的薄膜粒子生产装置理论上的构思虽好,实际实施上存在很多问题,因此,因其装置的制造和运行和产品的质量污染等问题难以实现。
此外,所述两类大量生产装置由于采用以蒸汽状态蒸镀可溶性薄膜层的工序,因此为了提高所述可溶性物质的蒸气压,需要加热工序以加热至高温。为了实施所述加热工序,作为额外增加的加热源,需要提供电力,因此随之而来的是能量浪费的问题。
更大的问题在于,为了卸载所述可溶性薄膜层,即不仅需要将完成薄膜层蒸镀的被涂层基材移送至分离容器区域,而且需要将完成薄膜卸载的被涂层基材重新移送至蒸镀容器区域,所述蒸镀容器和卸载容器即使真空度不同,但应该共享对等的真空环境和相同的空间。因此为了卸载所述可溶性薄膜层,所使用的溶剂的蒸汽以十分严重的程度向所述蒸镀容器区域扩散,作为污染源,在各种部分和领域引发问题。
为了解决所述问题,本发明涉及的薄膜群制造装置和方法及基于此制造的薄膜群,作为不引发所述问题的的制造装置,为了能够提供高效的生产效率和高质量,提供在原位状态下制造大量的薄膜群的制造装置及利用其制造的薄膜群和薄膜。薄膜层和薄膜层之间插入被涂层材料的方法通过与能够全部去除基于所述各个物质的高蒸气压引起的污染问题的方法结合,从而能够提供不引发所述问题且获得薄膜层和被涂层材料处于混合状态的薄膜群的制造装置和手段及利用其制造的薄膜群和薄膜,紫外线阻隔剂及化妆品,因此,能够全面解决说是问题。
根据本发明,可以十分出众的质量和经济的价格提供用于获得具有高质量和特性,环保且对人体无害的薄膜片(Flake)的薄膜群制造装置和制造方法及薄膜群和薄膜,紫外线阻隔剂及包含其而制造的化妆品等。
另一个效果是不仅能够缩减用于制造所述薄膜群和薄膜粒子的真空装置的尺寸和结构及设备自身的制造成本,而且能够大大减小生产所需的空间,从而缩减初期投资,能够更加经济地生成薄膜。
又一效果是,对于制造所述薄膜群和薄膜粒子,能够改善产品的质量,能够大大降低使用的真空装置的污染现象和故障率,能够缩减运营维护所需人力和部件购买费用和消耗的时间,因此,最终能够提高生产效率,从而能够提供物美价廉的薄膜群和薄膜,紫外线阻隔剂及化妆品。
附图说明
图1是为了实施本发明而具有简单结构的真空蒸镀腔室的概略图。
图2是侧面的中央位置开放的圆筒形的旋转型的载体内装有被涂层材料的状态的示意图。
图3是圆筒形的旋转型载体向箭头方向旋转的同时在被涂层材料供应手段的外侧和载体的内侧面形成被涂层材料薄膜的形状的示意图。
图4是圆筒形的旋转型载体向箭头方向旋转的同时被涂层材料膜表面上形成蒸镀的涂布薄膜层,基于收集手段混合所述蒸镀涂布的薄膜层与被涂层材料的状态的示意图。
图5是在圆筒形的旋转型载体外表面涂布被涂层材料和薄膜层后收集的结构的示意图。
图6是通过从装有指定量的被涂层材料的容器上部向下部方向移动涂层物质,从而在被涂层材料的上部表面形成,且涂布指定厚度的薄膜层后通过基于移动工具被涂层材料和薄膜层向指定方向移动并收集的特征(一例子),并且基于所述移动工具的运行方向的转换交替变更供给部37和收集部39并执行制造的工序。
图7是与图4至图6具有不同特征的制造装置,薄膜层没有涂布在被涂层材料表面,而是涂布在被涂层基材表面后并基于分离材料而分离的特征的制造装置的概略图。
图8是具有类似于图7的特征,并省略分离材料供给及收集用传送带107的制造装置的概略图。
图9是具有与图8类似的特征的其它组成的制造装置的概略图。
图10是具有与图8类似的特征的其它组成的制造装置的概略图。
图11不同于图7至图10,没有单独准备收集部,而是具有将分离材料和薄膜层的分离结果物以网(Web)状缠绕(Winding)并收集的特征的制造装置的概略图。
图12是具有将在被涂层材料表面涂布的薄膜层从连续旋转的载体向被涂层材料内部插入并收集的结构的制造装置的概略图。
附图标识
1:真空容器3:侧面的中央位置开放的圆筒形的旋转型载体5:圆筒形的旋转型载体的开放部(一实施例中通过所述开放部被涂层材料和蒸镀源及薄膜群可出入所述圆筒)7:被涂层材料供应及变形手段(也可以是滚筒或者刷子的形状)(供应手段7可兼将被涂层材料膜以指定厚度范围形成的变形手段而使用)9:收集手段(也可以是辗子或者刷子的形状)11:用于真空蒸镀腔室的真空泵系统13:被涂层材料15:流动性被涂层材料不经过蒸镀工序(作为一例)而是基于圆筒形的旋转型载体的旋转驱动的物理的力粘贴在载体内面或者外面的被涂层材料的膜17:在形成于载体内面或者外面的被涂层材料膜的表面上蒸镀形成的蒸镀薄膜层19:与被涂层材料混合的蒸镀薄膜层21:薄膜层涂层源23:分离材料25:变形区中供给手段外表面上形成的被涂层材料的膜27:涂布区28:被涂层材料13的表面上涂布的薄膜层29:与分离材料混合的蒸镀薄膜层37:被涂层材料或者分离材料供给部38:移动工具39:收集部53:用于在外表面上涂布被涂层材料和薄膜层而形成的圆筒形的旋转型载体55:载体的外表面上涂布的被涂层材料的膜57:被涂层材料膜55表面上涂布的薄膜层59:分离用刀(或者手段)101:被涂层基材103:被涂层基材表面上形成的薄膜层105:基于用于分离材料供给及变形的段形成的分离材料膜107:用于分离材料供给及收集传送带109:从收集部将分离材料和/或薄膜层重新回归至供给部37的管道手段115:指定时间点上以插入两层以上薄膜层的状态在内部收集的被涂层材料119:薄膜层插入工具177:分离材料供给及变形用手段201:用于缠绕的辅助辗子211:与薄膜层接合的分离材料从被涂层基材分离后,在被涂层基材和辅助辗子201上开始缠绕且外径还小的网状的收集结果物213:与薄膜层接合的分离材料从被涂层基材分离后在被涂层基材和辅助辗子201上开始缠绕并经过一定时间后形成的所述收集结果物211的外径变为中大的网状的收集结果物
具体实施方式
为了解决所述问题,如本发明的第一特征,提供一种薄膜群制造装置,其用于制造由两层以上的薄膜层层叠且中间有被涂层材料的薄膜群,所述薄膜群制造装置包括:真空容器,提供用于制造所述薄膜群的真空环境的空间;真空膨胀手段,至少能够使所述真空容器的内部处于真空状态;一个以上(多个)涂层源,每个涂层源具有在所述真空容器内在指定表面上涂布一层以上的指定物质的薄膜的功能;供给部,至少将被涂层材料向指定的地方供应;收集部,至少收集被涂层材料;涂布区,是基于一个以上涂层源,在被涂层材料的指定表面上可涂布薄膜的区域;被涂层材料,其至少在指定期间内同时存在于所述供给部、收集部及涂布区中,且至少在供给部和收集部中的厚度、结构、形状、状态、移动形态中的一个以上的状态相互不同;所述被涂层材料通过引导至少能够从供给部移动至收集部,移动中在所述涂布区的所述被涂层材料表面中一部分以上涂布一层以上的薄膜层后,至少包括所述收集部且在指定场所收集的结构,其特征在于,至少在指定时间点所述供给部、涂布区、收集部的排列如果以从所述供给部出发的被涂层材料为基准,则至少是以供给部、涂布区、收集部的顺序移动的排列结构,所述涂布区中涂布成包含涂层源物质且一层以上的薄膜的被涂层材料中至少一部分是由所述供给部供应的被涂层材料,由所述收集部收集的被涂层材料中至少一部分是由所述供给部供应且在所述涂布区中涂布后连同所述薄膜层的一部分以上被收集的被涂层材料,从所述供给部至收集部的路径中的至少一处具有被涂层材料变形区,所述变形区是引起所述被涂层材料的厚度、结构、形状、状态、移动形态中的一个以上发生变化的的区域,所述被涂层材料是在从所述供给部至收集部的路径中的所述变形区中发生1次以上变形后收集的,所述被涂层材料上涂布的薄膜具有在被涂层材料的表面上涂布的最大长度是薄膜层厚度的两倍以上的状态,由所述供给部向涂布区供应的被涂层材料的至少一部分不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,通过向维持所述被涂层材料物质的流动性且具有指定范围粘度的状态移动,从而在原位状态下供应,所述薄膜层的厚度是0.1纳米以上50微米以下,所述收集部收集的被涂层材料中的至少一部分也不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,不需要加入溶液,以具有维持所述被涂层材料物质的流动性且具有指定范围粘度的状态移动,从而在原位状态收集,所述被涂层材料包括流体、常温流体、可塑性物质中选择的一种以上的物质,在摄氏25度中饱和蒸气压为100托以下的同时熔点是摄氏度650度以下,所述薄膜层涂布在被涂层材料表面后通过引导至少向收集部移动,汇集在所述收集部的收集结果物至少包括所述被涂层材料和所述薄膜层,至少在指定时间点,所述薄膜层以两层以上的形状层叠且中间有被涂层材料。
本说明书中,'薄膜层(Thin Film Layer)'是指'薄膜(Thin Film)',但主要在强调所述薄膜的层结构时使用,薄膜粒子主要在强调作为所述薄膜的小粒子的形状存在时使用。
所述被涂层材料虽然不使用基于加热的蒸发工程,但是,至少在真空装置内的常温状态中,饱和蒸气压优选为越低越好。同样至少在真空装置内的常温状态中饱和蒸气压在100托以下的物质中,优选为越低越好。将超过100托的物质作为被涂层材料使用时,虽然基于物理或者化学蒸镀装置的构成和特征而存在差异,但是,基于被涂层材料的蒸汽会妨碍薄膜层的形成或者污染薄膜层,从而导致严重的问题。
所述被涂层材料由于在原位状态下至少指定期间内需要施加物理的力量使其变形和/或移动的工序,因此,需要使用流体或者使用可塑性物质,软化或者熔化所述被涂层材料为可变形和/或可移动的状态的温度优选为越低越好。
但是,为了放宽被涂层材料物质的选择范围,优选地,所述熔点为摄氏度650以下。如果使用高于该熔点的被涂层材料时,为了将温度提升至所述熔点,需要消耗大量的能量,而且蒸镀装置的结构和为了处理高温的被涂层材料需要十分复杂和棘手的结构和材料。
在原位状态下,与所述薄膜层混合的被涂层材料不包括溶液。大部分溶液物质具有过高的蒸气压,不仅成为污染真空装置内的真空环境的因素,而且会对包括真空泵在内的很多部件产生恶劣影响。因此,所述被涂层材料在不加入溶液的状态下,需要引起变位且移动且与所述薄膜层一同被收集的工序。
基于本发明的另一特征,提供一种薄膜群制造装置,其用于制造薄膜层中间有被涂层材料且薄膜层被围绕10圈以上的薄膜群,所述薄膜群制造装置包括:真空容器,提供用于制造所述薄膜群的真空环境的空间;真空膨胀手段,至少能够使所述真空容器的内部处于真空状态;一个以上(多个)涂层源,每个涂层源具有在所述真空容器内在指定表面上涂布一层以上的指定物质的薄膜的功能;供给部,将被涂层材料向指定的地方供应;收集部,至少能够收集网状被涂层材料;涂布区,是基于一个以上涂层源,在被涂层材料的指定表面上可涂布薄膜的区域;被涂层材料,至少在指定期间同时存在于所述供给部、收集部及涂布区中,而且至少在供给部和收集部中的厚度、结构、形状、状态、移动形态中的一个以上的状态互相不同;动力装置,至少诱发被涂层材料的移动和/或变形且传递动力;被涂层材料的移动从供给部开始至少移动至收集部,移动中在所述涂布区的所述被涂层材料表面中的一部分以上,涂布一层以上的薄膜层后,至少包括收集部且在指定场所收集的结构,其特征在于,至少在指定时间点所述供给部、涂布区、收集部的排列如果以从所述供给部出发的被涂层材料为基准,则至少是以供给部、涂布区、收集部的顺序移动的排列结构,所述涂布区中涂布成包含涂层源物质且一层以上的薄膜的被涂层材料中至少一部分是由所述供给部供应的被涂层材料,由所述收集部收集的被涂层材料中至少一部分是由所述供给部供应且在所述涂布区中涂布后由收集部收集的网状被涂层材料,从所述供给部经涂布区至收集部的路径中至少一处具有被涂层材料变形区,所述变形区是引起所述被涂层材料的厚度、构成、形状、状态、移动形态中的一个以上变形的区域,所述被涂层材料是在从所述供给部至收集部的路径中发生1次以上变形后收集的,所述被涂层材料上涂布的薄膜具有在被涂层材料的表面上涂布的最大长度是薄膜层厚度的两倍以上的状态,由所述供给部向涂布区供应的被涂层材料的至少一部分不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,向维持所述被涂层材料物质的流动性且具有指定范围粘度的状态移动,从而在原位状态下供应,所述薄膜层的厚度是0.1纳米以上50微米以下,所述收集部收集的被涂层材料中至少一部分也不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,不需要加入溶液,在原位状态下缠绕成网状并收集,所述被涂层材料包含流体、常温流体、可塑性物质中选择的一种以上的物质,摄氏25度中饱和蒸气压为100托以下的同时熔点是摄氏度650度以下,所述薄膜层具有在被涂层材料表面涂布后,至少向收集部移动的结构,汇集在所述收集部的收集结果物至少包括所述被涂层材料和所述薄膜层,至少在指定时间点,所述薄膜层以中间间夹有被涂层材料且被缠绕十圈以上的状态收集。
本发明的制造装置中包括被涂层材料的制造装置作为非局限性的部分例子,可例举图1至图6进行说明。
所述特征的制造装置包括必要组成要素,即,真空蒸镀腔室1、真空泵系统11、作为非局限性例子,侧面中央位置上具有开放部5的圆筒型的旋转型载体3、朝向载体的侧向设置的被涂层材料供给和/或变形手段7、被涂层材料收集手段9、所述载体3的内部具有的被涂层材料13,薄膜层涂层源21、与至少装有被涂层材料的旋转型载体3连接的动力装置(未图示)。制造装置的工作原理如下:
在真空蒸镀腔室内部,在原位状态下装载(Loading)所有制造薄膜群所需的组成要素后,利用真空泵系统11对真空蒸镀腔室1的内部进行抽气,使其满足指定程度的真空条件。
在指定时间点启动动力装置,使所述旋转型载体3旋转。聚在载体的底部的被涂层材料13基于载体的旋转在载体内侧面一部分以上形成被涂层材料的膜15并涂布。
利用薄膜层涂层源21,在所述被涂层材料的膜15上面涂布薄膜层17。
被涂层材料的膜15和薄膜层17一边旋转一边移动,从而侵入聚在载体内侧底部的被涂层材料13内,进一步一边旋转一边移动,从而重新朝向涂层源21。此时,所述被涂层材料的膜15基于厚度、粘度或者载体的旋转速度等诸多因素,在汇聚于所述载体内侧底部的被涂层材料内收集薄膜层中的一部分以上,从而实现本发明的制造装置的目的,即,收集并制造薄膜群。此时,所述薄膜层包括侵入所述被涂层材料13内的被涂层材料的膜。当然,基于诸多因素收集的所述薄膜层中的一部分在包含在所述被涂层材料的膜15内部的状态下,重新向涂层源移动,从而中间夹有被涂层材料的薄涂层且涂布追加的薄膜层。这种工序在没有所述被涂层材料供给及变形手段7和收集手段9的情况下也能实现,但是基于不同的目的,可以导入所述手段7和手段9。所述手段7和手段9作为非局限性例子,可制成如刀片,圈,刷子,刀等各种形状,且与动力装置连接并驱动。
此外,当所述被涂层材料为可塑性材料或者流动性材料时,可能需要以指定温度加热所述被涂层材料的加热装置,但是,如果是常温流动性材料时,可省略加热装置。如上所述的加热装置的导入与否,同样也适用于本发明的另一特征中使用的分离材料的情况。
与其具有不同特征的情况下,即图5所示的制造装置的情况下,除了被涂层材料的膜55在载体的外表面上涂布和使用形成被涂层材料的膜的供给手段7和使用分离用刀59之外,与所述的薄膜群制造装置的结构大同小异。
根据本发明的另一特征,提供一种薄膜群制造装置,一种薄膜群制造装置,其备用于制造由两层以上的薄膜层层叠且中间有被涂层材料的薄膜群,所述薄膜群制造装置包括:真空容器,提供用于制造所述薄膜群的真空环境的空间;真空膨胀手段,至少能够使所述真空容器的内部处于真空状态;一个以上(多个)涂层源,每个涂层源具有在所述真空容器内在指定表面上涂布一层以上的指定物质的薄膜的功能;涂布区,是基于一个以上涂层源,在被涂层材料的指定表面上可涂布薄膜的区域;被涂层材料,其以指定厚度以上或者以自立型装在载体或者容器;薄膜层插入工具,用于将所述被涂层材料表面涂布的薄膜层连续地或者间歇地向所述被涂层材料内插入;通过将所述薄膜层插入所述被涂层材料内并收集的结构,其特征在于:
至少在指定时间点在所述涂布区涂布的被涂层材料的内部包括一层以上的被插入的薄膜层,所述被涂层材料上涂布的薄膜具有在被涂层材料的表面上涂布的的最大长度是薄膜层厚度的两倍以上的状态,所述薄膜层插入工具将涂布在被涂层材料表面的所述薄膜层在指定时间内,间歇地或者连续地插入被涂层材料内,从而在所述被涂层材料内收集薄膜层,所述薄膜层的厚度是0.1纳米以上50微米以下,所述涂布区具备的被涂层材料的至少一部分不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,向维持所述被涂层材料物质的流动性且具有指定范围粘度的状态,在原位状态下向指定特征移动,所述被涂层材料包含流体、常温流体、可塑性物质中选择的一种以上的物质,摄氏25度中饱和蒸气压为100托以下同时熔点是摄氏度650度以下,所述被涂层材料内汇集的收集结果物中的所述薄膜层以两层以上层叠且中间夹有被涂层材料的状态收集。
根据如上所述的特征,可提供如图6或者图12所示的结构。包括装有被涂层材料13的容器、薄膜层插入工具119、涂层源21、基于涂层源在被涂层材料13的表面涂布薄膜层28,当达到指定厚度时,将所述薄膜层插入工具119从现有位置向相反方向移动,从而将所述薄膜层28插入被涂层材料13的内部并收集,当被涂层材料13表面上的薄膜层28重新被涂布至指定厚度时,重新使其向相反方向移动,从而将所述薄膜层28插入被涂层材料13的内部并收集,重复上述过程。这种装置能够以简单的结构构成制造装置,但是,所述薄膜层28不能形成连续的薄膜层,而是具有间歇地间断的部分。但是,涂布具有这种间歇地间断部分的薄膜层,在大部分的薄膜群的使用中,不会带来任何问题,非特殊的情况下,应该被广泛使用。参照图6或者图12有助于理解这种结构的制造装置。图12所示的制造装置与图6中具有间歇地移动的插入工具119成对比,是将连续涂布的薄膜层连续地插入连续旋转的容器或者载体内的被涂层材料中,从而在被涂层材料内收集的制造装置。这种特征的制造装置中,无需区分供给部和收集部。
所述被涂层材料可以是至少一部分装在载体或者容器中的状态,是热可塑性或者热流动性物质,具有自立型(Free-standing)特征,可制成指定形状。具有所述自立型特征的被涂层材料通过利用指定薄膜层插入工具,将所述薄膜层插入所述自立型被涂层材料内部并收集。
所述薄膜层的插入工序可使用压入薄膜层的方式,也可使用将被涂层材料移动至薄膜层上面的方式插入。在此,作为非局限性例子,移动至薄膜层上面的被涂层材料可以是存在于所述薄膜层底部的被涂层材料,或者额外通过其他供给部提供的被涂层材料。而且除了机械地插入所述薄膜层的方法之外,还可以使用喷射被涂层材料而插入薄膜层的方法。使用所述喷射方法时,可将附图中未图示的喷射泵等视为薄膜层插入工具。
作为非局限性例子,可提供在制造更加多样化的形状的或者更加接近的式样的薄膜群是主要使用的装置,为此,根据本发明的另一特征,提供一种薄膜群制造装置,其用于制造层叠两层以上的薄膜层且中间夹有分离材料的薄膜群,所述薄膜群制造装置包括:真空容器,提供用于制造所述薄膜群的真空环境的空间;真空膨胀手段,至少能够使所述真空容器的内部处于真空状态;一个以上(多个)涂层源,每个涂层源具有在所述真空容器内在指定表面上涂布一层以上的指定物质的薄膜的功能;被涂层基材,设置在涂层源的周围且提供表面用于涂布所述薄膜面;分离材料供给部,用于在所述薄膜和/或被涂层基材的指定表面上提供所述分离材料;分离材料收集部,至少用于收集所述分离材料;涂布区,是基于一个以上涂层源,在被涂层基材的指定表面上可涂布薄膜的区域;接合区,用于接合分离基材、薄膜及被涂层基材的区域;分离区,所述分离材料与薄膜一起从被涂层基材分离的区域;分离材料,至少指定期间同时存在于所述供给部、接合区及收集部且至少在供给部和收集部中的厚度、结构、形状、状态、移动形态中的一种以上的状态相互不同;分离材料变形区,在从所述供给部经接合区至收集部的路径中的至少一处形成;分离材料从供给部开始至少移动至收集部,移动中与所述被涂层基材上涂布的薄膜接触后,与所述薄膜一起从被涂层基材分离,并在至少包括收集部的指定场所收集的结构,其特征在于:
至少在指定时间点所述接合区是分离材料与薄膜(即,涂布在被涂层基材上的薄膜)接合地点至分离材料与所述被涂层基材分离的地点形成的区域,所述分离材料用于将涂布在所述被涂层基材上的薄膜从被涂层基材分离,所述变形区是引起所述分离材料的厚度、结构、形状、状态中一种以上变形的区域,所述薄膜涂布在所述被涂层基材的表面上的时的最大长度是薄膜层厚度的两倍以上,由所述收集部收集的分离基材中至少一部分由所述供给部供应且在所述接合区与所述薄膜接合并重新从被涂层基材分离后被收集,由所述供给部供应用于与薄膜接合的分离材料中的至少一部分不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,向维持所述分离材料物质的流动性且具有指定范围粘度的状态移动,并在原位状态下供应,所述薄膜层的厚度是0.1纳米以上50微米以下,由所述收集部收集的分离材料中至少一部分也不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,不需要加入溶液,在原位状态收集,所述接合区、分离区及收集部的排列如果以从所述供给部出发的分离材料为基准,则至少是以接合区、分离区及收集部的顺序移动的排列结构,所述分离材料包含流体、常温流体及可塑性物质中选择的一种以上的物质,摄氏25度中饱和蒸气压为100托以下同时熔点是摄氏度650度以下,汇集在所述收集部的收集物至少包括所述分离材料和所述薄膜层,至少在指定时间点,所述薄膜层以两层以上层叠且中间有分离材料的形态收集。
如上所述利用被涂层基材在其上面先涂布薄膜后,利用分离材料将所述薄膜层从被涂层基材分离并收集的特征不同于使用被涂层材料的特征。
作为非局限性例子,该特征的制造装置通过图7示例进行说明。
为了实施,首先,准备具有与被涂层材料13不同概念的被涂层基材101,在蒸镀薄膜层103时,在非被涂层材料13的所述被涂层基材101的一个以上的表面上进行蒸镀。蒸镀在所述被涂层基材的表面上的薄膜层的厚度十分薄,所述被涂层基材的表面是坚固的固体材料,因此,不容易通过使用刀、刷子等工具将所述薄膜层从所述被涂层基材的表面取下。因此,本发明通过导入具有指定范围以上的粘接力的分离材料23,并接合在蒸镀在所述被涂层基材表面的薄膜层103的表面上,并连同与所述分离材料接合的薄膜层重新揭下的工序,通过重复以上步骤,可集中收集蒸镀在所述被涂层基材上并取下的分离材料和薄膜层,由此,基于本发明的制造装置可制造薄膜群。优选地,所述分离材料至少在与所述薄膜层接合的期间具有流动性或者柔软性。所述特征的工序可不受限制地使用,但是作为非局限性例子,作为蒸镀薄膜层的条件,需要加热被涂层基材或者施加偏置电压时,蒸镀微小图案或者三维图案或者长丝形状的薄膜层并收集时,生产以指定模样的定型化或者规格化的微小薄膜片时等的情况下,十分有用。作为非局限性例子,例如可以是制造银丝或者石墨烯、电池活性物质、紫外线阻隔剂、电磁波阻隔剂或者吸收剂、珍珠颜料等中需要的薄膜层。
将所述分离材料23接合在所述薄膜层上时和将接合在分离材料上的所述薄膜层从所述被涂层基材分离时,可使用在所述分离材料上施加物理的力的手段而不使用蒸镀分离材料的方法。为了与薄膜层接合或者分离而在所述分离材料上施加物理力时可使用的工具,虽然没有特别的限制,但是作为非局限性的例子,可由刀片、刀、刷子、砂纸、辗子(Roller)等构成。
根据本发明的另一特征,提供一种薄膜群制造装置,用于制造中间夹有分离材料且环绕10圈以上形态的薄膜群,所述薄膜群制造装置包括:真空容器,提供用于制造所述薄膜群的真空环境的空间;真空膨胀手段,至少能够使所述真空容器的内部处于真空状态;一个以上(多个)涂层源,每个涂层源具有在所述真空容器内在指定表面上涂布一层以上的指定物质的薄膜的功能;被涂层基材,设置在涂层源的周围且提供表面用于涂布所述薄膜;分离材料供给部,在所述薄膜和/或被涂层基材的指定表面上提供所述分离材料;分离材料收集部,至少收集所述分离材料;涂布区,是基于一个以上涂层源,在被涂层基材的指定表面上可涂布薄膜的区域;接合区,用于接合分离材料、薄膜和被涂层基材的区域;分离区,所述分离材料与薄膜一起从被涂层基材分离的区域;分离材料,至少在指定期间同时存在于所述供给部、接合区及收集部且至少在供给部和收集部中的厚度、结构、形状、状态、移动形态中的一种以上的状态相互不同;分离材料变形区,在从所述供给部经接合区至收集部的路径中至少一处形成,分离材料的移动从供给部开始至少移动至收集部,移动中与所述被涂层基材上涂布的薄膜接触后,与所述薄膜一起从被涂层基材分离,在至少包括收集部的指定场所收集的结构,其特征在于:
至少在指定时间点所述接合区是分离材料与薄膜(即,涂布在被涂层基材上的薄膜;)接合地点至分离材料从所述被涂层基材分离的地点形成的区域,所述分离材料用于将涂布在所述被涂层基材上的薄膜从被涂层基材分离,所述变形区是引起所述分离材料的厚度、构成、形状、状态中的一种以上变形的区域,所述薄膜涂布在所述被涂层基材的表面上的最大长度是薄膜层厚度的两倍以上,由所述收集部收集的分离材料中至少一部分由所述供给部供应且在所述接合区与所述薄膜接合且重新从被涂层基材分离后被收集,由所述供给部供应用于与薄膜接合的分离材料中的至少一部分不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,向维持所述分离材料物质的流动性且具有指定范围粘度的状态移动,从而在原位状态向供应,所述薄膜层的厚度是0.1纳米以上50微米以下,由所述收集部收集的分离材料中至少一部分也不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,不需要加入溶液,在原位状态下收集,如果以从所述供给部出发的分离材料为基准,至少排列成以接合区、分离区、收集部的顺序移动,所述薄膜层涂布在被涂层基材后,通过引导使其至少以接合区、分离区、收集部的顺序移动,汇集在所述收集部的收集物至少包括所述分离材料和所述薄膜层,至少在指定时间点,所述薄膜层以中间夹有分离材料且环绕10圈以上的状态收集。
这种特征的结构中使用的所述被涂层基材是与所述被涂层材料具有完全不同概念的组成要素。作为非局限性例子,优选地,所述被涂层基材的表面由与所述薄膜间具有较小的粘接力的物质制成或者由皮膜处理表面制成分离性优秀的表面,从而使所述薄膜层更加容易地从所述被涂层基材的表面分离。
蒸镀在所述被涂层基材表面上的薄膜层的厚度十分薄,且所述被涂层基材的表面是坚固的固体材料,因此,不容易通过使用刀、刷子等工具将所述薄膜层从所述被涂层基材的表面取下。因此,本发明通过导入具有指定范围以上的粘接力的分离材料23,并在所述被涂层基材表面蒸镀的薄膜层103的表面上接合,并连同与所述分离材料接合的薄膜层重新揭下的工序,并通过重复以上步骤,可集中收集所述被涂层基材上蒸镀并取下的分离材料和薄膜层。因此,基于本发明的制造装置可制造薄膜群。
如上所述,本发明的特征中使用分离材料和被涂层基材的制造装置如图7至图11所示。图7至图9中,具有连通分离材料供给部37和收集部39的管道手段109。但是,如图10所示,在装有分离材料的一个容器中,可同时具有所述分离材料供给部37和收集部39的结构。
使用分离材料和被涂层基材的制造装置的工作原理是:首先,如同本发明的第一特征,基本上在抽气至指定真空程度范围的真空容器内在被涂层基材101的表面上使用涂层源21涂布薄膜层103。
所述薄膜层103上接合或者形成分离材料膜105。
与所述分离材料膜105接合的薄膜层103从被涂层基材101分离。
所述分离的薄膜层103和分离材料膜105收集在收集部中,从而实现了本发明的制造装置的收集及制造薄膜群的目的。
特别如图11所示,如上所述特征的装置中,还可以提供获得缠绕成网状收集的分离材料和薄膜层的结构。
本发明中,所述供给部、变形区、接合区、分离区、收集部等的各个部分和/或区域可安置在十分接近的场所,也可以通过兼用手段将两个功能在一地点实施。
虽然所述分离材料也没有使用加热蒸发的工序,但是,至少真空装置内的常温状态下的饱和蒸气压优选为越低越好。同样至少真空装置内的常温状态下的饱和蒸气压为100托以下的物质中,饱和蒸气压优选为越低越好。以超过100托的物质作为分离材料使用时,虽然基于物理或者化学蒸镀装置的结构和特征而存在差异,但是分离材料的蒸汽会引起妨碍形成或者污染薄膜层的致命的问题。
所述分离材料需要在原位状态下至少指定期间内施加以物理的力使其变形和/或移动的工序,因此,需要使用流体或者使用可塑性物质,优选地,所述分离材料以可变形和/或可移动的状态软化或者熔化且温度越低越好。
但是,为了放宽分离材料物质的选择范围,优选地,所述熔点为摄氏度650以下。如果使用高于该熔点的分离材料时,为了将温度提升至所述熔点,需要消耗大量的能量,而且为了处理高温的分离材料,蒸镀装置的结构和材料本身的需求变得十分复杂和苛刻。
在原位状态下,与所述薄膜层混合的分离材料不包括溶液。大部分溶液物质具有过高的蒸气压,不仅成为污染真空装置内真空环境的因素,而且会对包括真空泵在内的很多部件产生恶劣影响。因此,所述分离材料在不加入溶液的状态下,需要引起变位、移动及与所述薄膜层一起被收集的工序。
作为非局限性的实施例,通过如所述特征的工序,可实施本发明的薄膜群制造工序,但是,所述收集工序不需要使用特殊的所述特征进行限制。即,基于重力自然地收集或者在基于所述重力收集之前的步骤中,通过利用能够施加物理的力的收集工具如刀片(Blade)、刀(Knife)、刷子(Brush)等以变位包括所述薄膜层的被涂层材料或者分离材料的位置,从而可强制实施所需特征的收集工序,但是如前所述,不必对此设定特定的限制。
如上所述的本发明的被涂层材料和分离材料的形成工序在形成的过程中,以非蒸镀方法形成为特征。
此外,如上所述,本发明能够从源头上阻断蒸镀被涂层材料过程中,加热蒸镀源所产生的涂层材料蒸汽和蒸镀源放出热辐射等引起真空装置致命影响的因素,从而在产品质量和经济性等方面,提供十分有益的效果。
此外,本发明不仅省略了所述被涂层材料蒸镀源及其有关的附属装置,通过不加入溶液,在原位状态下的收集工序,从而能够提供额外的各种益处。
此外,本发明涉及的薄膜群制造装置具有的所述被涂层材料和/或分离材料的物性和结构不仅完全解决了引用发明中的各种问题,而且使引用发明中不能解决的实质性的问题(即,在原位状态下的连接生产工序)成为可能,从而能够大大的提升生产效率和经济性。
在与所述薄膜层接合的期间,所述分离材料至少优选具有流动性或者柔韧性。使用如所述特征的工序不受任何限制,但是,作为非局限性的例子,作为蒸镀所述薄膜层的条件,当需要加热被涂层基材或者以细微的图案或者精密的三维图案蒸镀薄膜层的情况,当需要制造以指定形状规格化的薄膜粒子情况等时,十分有用。
将所述分离材料9接合在所述薄膜层上时和将接合在分离材料上的所述薄膜层从所述被涂层基材分离时,可使用在所述分离材料上施加物理的力的手段取代使用蒸镀分离材料的方法。为了与薄膜层接合或者分离而在所述分离材料上施加物理力时,可使用的工具,虽没有特别的限制,但作为非局限性的例子,可由刀片,刀,刷子,砂纸,辗子等构成。
所述中,至少通过在被涂层材料或者分离材料的一部分施加物理的力,从而与所述薄膜层一同收集的工序和向涂布区移动的工序中至少一部分需要在真空腔室内在原位状态下实施。
基于本发明的制造装置制造的薄膜群包括至少两层的薄膜层和使所述薄膜层维持分离状态的被涂层材料或者分离材料。
作为非局限性的一个例子,所述真空容器可以是真空蒸镀腔室,但是不限由此,本发明的真空容器可使用用于实施如溅射的物理蒸或者化学蒸镀工序的真空装置。
所述被涂层材料的形态不限于特定的条件或者模样,需要具有至少在一个表面上基于物理或者化学蒸镀可形成指定的薄膜层的形态和物性。
基于所述薄膜群制造装置制造的薄膜群或者薄膜粒子可以是单层结构、2层以上且包括不同物质的多层结构、三维薄膜群,且可具有应用于化妆品材料、颜料、涂料、医学材料、电子材料、催化剂粒子、电池活性化物质、印刷电子用油墨材料等十分多样的领域的结构。此外,作为所述薄膜的十分有用的形态,可提供一种薄膜群或者薄膜粒子,其特征在于至少一层的电子传导度或者热传导度大于其他一层的电子传导度或者热传导度。这种结构在印刷电子领域或者作为电子电气部件的安装或者布线、接触、接合、锡焊,焊接,钎焊,烧结等电子连接手段广泛地应用,作为具有能够减少贵金属的使用量等各种优点的结构,将会受到广泛的应用。
此外,还提供具有各种有益效果的特殊特征的紫外线阻隔剂。有利于制造主要由无机物组成的紫外线阻隔剂。本发明提供的紫外线阻隔剂包括紫外线阻隔主物质及至少一个其他物质。
本发明的制造装置提供的薄膜群或者薄膜粒子由于被涂层材料是流动物质或者可塑性物质,因此,在指定时间点指定期间内所述各薄膜层中至少一部分无需其它溶液,可相互分离且相互间的相对位置可发生变化。如上所述,被涂层材料可选择性地使用流体或者可塑性物质,且使用充分低的饱和蒸气压以防止妨碍物理蒸镀薄膜的形成。
当与所述被涂层材料或者分离材料混合的状态收集的薄膜层的长度/厚度之比小于2时,几乎是纳米粒子(Nano Particle)形态而非薄膜形态,因此不能生产本发明所要提供的具有片特征的薄膜粒子。
此外,基于湿式薄膜镀金法生产的薄膜不仅不环保,而且薄膜自身的纯度也存在问题,因此,薄膜层需要基于物理蒸镀方法形成。为了维持薄膜形态,薄膜蒸镀需要基于被涂层材料表面的形状而形成。
为了生成大量的具有指定厚度的薄膜层,需要混合在原位状态下能够区分所述薄膜层与薄膜层的被涂层材料或者分离材料。所述被涂层材料或者分离材料的混合不经蒸汽状态,这一点十分重要。因为,通过在蒸汽状态下蒸镀薄膜层与薄膜层之间的方法进行混合时,所述各个不同物质的蒸汽相互扩散并混合,作为彼此的污染物不仅引起薄膜的纯度和质量的严重下降,而且如上所述会引起真空装置和部件的污染和增加制作成本等诸多问题。
因此在不经过蒸汽状态情况下,为了在所述薄膜层和薄膜层之间混合被涂层材料或者分离材料,本发明中的被涂层材料或者分离材料使用流体或者可塑性物质,并很好地利用所述的物质特征,引导所述薄膜层和薄膜层使其以互相分离的状态蒸镀。所述被涂层材料或者分离材料是流体,特别是常温流体时,无需加热因此工序十分简单。
但是,为了使所述薄膜层具有三维形状或者指定形状,当所述被涂层材料是流体时,不能精确进行形状调整。这种情况下,通过使用热流体或者热可塑性物质并利用印刷方法,使用加热的模型(Mold)可在所述被涂层材料的表面上印刷所要制作的薄膜三维形状,因此,可连续地生产与所述模具具有的三维形状对应的薄膜。
如上所述,使用可流动的被涂层材料或者分离材料时,通过蒸发工序,经过蒸汽状态而无需蒸镀工序,在所述薄膜层之间基于机械的力能够混入被涂层材料或者分离材料,从而提供一种能够解决上述说明中指出的由于蒸汽分子相互污染或者连带发生的所有问题的薄膜的制造装置。
薄膜层的厚度为0.1纳米以下时,很难维持薄膜层的形态,50微米以上时,所述薄膜层粉碎为微小薄膜的工序要求十分苛刻,而且材料浪费十分严重,薄膜蒸镀费用过多,不是很理想。
根据本发明的另一特征,提供一种薄膜群制造装置,其特征在于,所述薄膜层中一部分以上是至少2层且包含不同物质的多层结构的薄膜层。例如,可提供一种薄膜群制造装置,其特征在于,所述薄膜层包含的至少一层的化学稳定性大于另一层的化学稳定性或者人体稳定性或者刺激性至少大于另一层的人体稳定性或者刺激性。
根据本发明的又一特征,提供一种薄膜群制造装置,其特征在于,在蒸镀所述薄膜层的时间点上,所述被涂层材料或者被涂层基材的表面具有指定形状且至少两处包括三维形状的下陷区和/或突出部的形状,所述薄膜层中至少一部分以三维形状形成。这种情况下,所述薄膜十分有利于制造以指定形状规格化的薄膜粒子。作为非局限性例子,所述薄膜层首先形成三维形状之后,原位或者在卸载的状态下在制造规格化的薄膜粒子的过程中能够以二维或者接近二维的形状微分。
根据本发明的另一特征,提供一种薄膜群制造装置,其特征在于,所述被涂层材料或者分离材料向指定载体或者容器的一部分以上提供,所述载体或者容器是薄膜、圈或者循环带、圆筒、容器中选择的特征。
本发明的最优选的特征如上所述,其目的不是以获取层叠两层以上的薄膜群,而是获取中间夹有被涂层材料或者分离材料且层叠尽可能多层的薄膜群。在相同容积的真空容器内,通过收集尽可能多的薄膜群并制造,从而可提高生产效率。
本发明提供的薄膜群或者薄膜粒子由于被涂层材料是流动物质或者可塑性物质,因此,在指定时间点的指定期间内,所述各薄膜层中至少一部分无需其它的溶液而相互分离,并可改变相互间的相对位置。如上所述,被涂层材料可选择性地使用流体或者可塑性物质,且使用充分低的饱和蒸气压以防止妨碍物理蒸镀薄膜的形成。
此外,基于湿式薄膜镀金法生产的薄膜不仅不环保,而且薄膜自身纯度也存在问题,因此,薄膜层需要基于物理蒸镀方法形成。为了维持薄膜形态,薄膜蒸镀需要基于被涂层材料或者被涂层基材表面的形状而形成。
为了生成大量的具有指定厚度的薄膜层,需要混合在原位状态下能够区分所述薄膜层与薄膜层的被涂层材料或者分离材料。所述被涂层材料或者分离材料的混合不经蒸汽状态,这一点十分重要。因为,通过在蒸汽状态下蒸镀薄膜层和薄膜层之间的方法进行混合时,所述各个不同物质的蒸汽相互扩散并混合,作为彼此的污染物不仅引起薄膜的纯度和质量的严重下降,而且如上所述会引起真空装置和部件的污染和增加制作成本等诸多问题。
因此,在不经过蒸汽状态情况下,为了在所述薄膜层和薄膜层之间混合被涂层材料,本发明中的被涂层材料使用流体或者可塑性物质,并很好地利用所述的物质特征,引导所述薄膜层和薄膜层使其以互相分离的状态蒸镀。所述被涂层材料是流体,特别是常温流体时,无需加热,因此工序十分简单。
但是,为了使所述薄膜层具有三维形状或者指定形状,当所述被涂层材料是流体时,不能精确地进行形状调整。这种情况下,通过使用热流体或者热可塑性物质并利用印刷方法,使用加热的模型可在所述被涂层材料的表面上印刷所要制作的薄膜三维形状,因此,可连续地生产与所述模具具有的三维形状对应的薄膜。
如上所述,使用可流动的被涂层材料时,通过蒸发工序,经过蒸汽状态而无需蒸镀工序,在所述薄膜层之间基于机械的力能够混入被涂层材料,从而提供一种能够解决在上述说明中指出的由于蒸汽分子相互污染或者连带发生的所有问题的薄膜群制造装置。
所述被涂层材料虽然不使用基于加热的蒸发工程,但是至少在真空装置内的常温状态中,饱和蒸气压优选为越低越好。同样,至少在真空装置内的常温状态中饱和蒸气压在100托以下的物质中,优选为越低越好。将超过100托的物质作为被涂层材料使用时,虽然基于物理蒸镀装置的构成和特征存在差异,但是基于被涂层材料的蒸汽会妨碍薄膜层的形成或者污染薄膜层,导致的严重的问题。
所述被涂层材料由于在原位状态下至少指定期间内需要施加物理的力量使其移动的工序,因此,需要使用流体或者使用可塑性物质,软化或者熔化所述被涂层材料为可移动的状态的温度,优选为越低越好。
但是,为了放宽被涂层材料物质的选择范围,优选地,所述熔点为摄氏度650以下。如果使用高于该熔点的被涂层材料时,为了将温度提升至所述熔点,需要消耗大量的能量,而且为了处理高温的分离材料,蒸镀装置的结构和材料本身的需求变得十分复杂和苛刻。
在原位状态下,与所述薄膜层混合的被涂层材料不包括溶液。大部分溶液物质具有过高的蒸气压,不仅成为污染真空装置内的真空环境的因素,而且会对包括真空泵在内的很多部件产生恶劣影响。因此,所述被涂层材料或者分离材料在不加入溶液的状态下,需要引起变位、移动及与所述薄膜层一起被收集的工序。
作为非局限性的例子,最终,所述薄膜群包括的薄膜层中至少一部分基于蒸镀工序步骤中的尺寸的1/100以下的尺寸被粉碎并使用,所述的粉碎过程的一部分在原位状态下可与所述混合工序同时实施,但是,根据需要向真空容器外部取出后,利用粉碎和识别专用装置实施。作为非局限性一实施例,在原位状态下利用基于发动机(Motor)驱动的旋转型刷子,向所述被涂层材料和薄膜层施加物理的力进行混合并粉碎,其结果是:将蒸镀薄膜层时面积约为1平方米(m2)宽的片状薄膜层中的至少一部分粉碎为单位面积为1至100平方微米的微小薄膜层。为此所使用的所述旋转型刷子的至少一部分,优选地,以与所述被涂层材料和薄膜层的至少一部分重叠的状态安装。如上所述,由于所述被涂层材料为流动性物质或者可塑性物质,因此,使用如所述刷子的混合工具,在完全排出溶液介入的状态下,基于物理的力不仅可以充分混合所述薄膜层和被涂层材料,而且根据所述混合工序,向一层以上的薄膜层上部或者与薄膜层蒸镀源相对的蒸镀区域的表面方向(即,涂布区)移动或者重新供给所述被涂层材料物质。
薄膜层的厚度为0.1纳米以下时,很难维持薄膜层的形态,50微米以上时,所述薄膜层粉碎为微小薄膜的工序要求十分苛刻,而且材料浪费十分严重,薄膜蒸镀费用过多,不是很理想。作为非局限性的例子,基于所述条件获得的薄膜群相比于在原位状态下或者在真空容器外部卸载(Unload)的状态下,开始蒸镀的时间点上的面积,进一步粉碎至1/100以下尺寸的薄膜粒子并使用。
同时本发明中,为了调节被涂层材料的粘度、饱和蒸气压、熔点等物理特征,可使用通过混合两种以上物质的方法。
本说明书中,作为非局限性例子,为了使本发明的制造装置更容易理解,对于所述结构的说明,仅仅对具有代表性的组成要素进行说明。为了实施该装置,所需要的具体部件和工序可通过本技术领域的公知常识,很容易地增加或者变形,从而可实现本发明的技术思想。
根据本发明的另一特征,提供一种薄膜群制造装置,其特征在于,所述涂层源为复数个,所述复数个涂层源中至少一个涂层源相比于其它一个以上涂层源,用于涂布不同物质的薄膜,所述薄膜是包括至少两个互不相同的物质的薄膜。具有该特征的制造装置主要有利于生产多层结构的薄膜或者分等结构的薄膜或者如合金的混合结构的薄膜。具有上述结构的薄膜,作为非局限性例子,可以是紫外线阻隔薄膜的至少一面优选为两面全部涂布保护层和/或色素层的结构的紫外线阻隔薄膜,或者越靠近表面色素层和/或保护层的浓度变得更深的分等结构的紫外线阻隔薄膜等。具有另一结构的薄膜,举例如,铜薄膜的至少一面优选为两面全部以银和/或金薄膜涂层的结构的用于电子材料的薄膜,或者越靠近表面银和/或金的浓度变深的分等结构的铜薄膜等。
根据本发明的另一特征,提供一种薄膜群,其特征在于,基于所述薄膜群制造装置制成。
根据本发明的另一特征,提供一种薄膜,其特征在于,通过从所述薄膜群去除被涂层材料或者分离材料的至少一部分而获得。
根据本发明的另一特征,提供一种薄膜,其特征在于,所述薄膜包括主功能材料M和至少一种的辅助材料S并形成。
根据本发明的另一特征,提供一种薄膜,其特征在于,所述主功能材料M的主功能是导电功能、紫外线阻隔功能、热传导功能、光电功能、热电功能、催化剂功能、防腐蚀功能、反射功能、绝缘功能、焊接功能、烧结功能、表皮镀功能中的一个以上的功能。
根据本发明的另一特征,提供一种薄膜,其特征在于,所述薄膜包括多层结构、分等(Gradation)结构、混合结构中的一个以上结构并构成。
根据本发明的另一特征,提供一种紫外线阻隔薄膜,其特征在于,所述薄膜包括紫外线阻隔物质。
根据本发明的另一特征,提供一种紫外线阻隔薄膜,其特征在于,所述薄膜包括由无机紫外线阻隔物质构成的主阻隔物质A和至少一种的辅助材料S。
根据本发明的另一特征,提供一种紫外线阻隔薄膜,其特征在于,所述辅助材料S的紫外线阻隔率低于主阻隔物质A的紫外线阻隔率,包含一种以上的具有指定颜色的调色物质,且所述调色物质中至少一部分在所述薄膜的表面露出。作为其它特征,可能的结构是所述辅助材料S为保护层,或者辅助材料S的一面以上额外具有保护层或者所述主阻隔层A,以及辅助材料S之间另外具有一层以上保护层。
作为本发明的另一特征,提供一种紫外线阻隔薄膜,其特征在于,所述辅助材料S中包括的一个以上的调色物质的颜色包括黄色、赤色、黑色中一个以上的颜色,从而所述紫外线阻隔薄膜即使无需再添加调色材料进行混合,所述薄膜自身也能具有指定色素特征,从而能够减少或者去除动态散射。
作为本发明的另一特征,提供一种紫外线阻隔剂,其特征在于,所述紫外线阻隔剂由所述薄膜制成。
作为本发明的另一特征,提供一种化妆品,该化妆品含有所述薄膜。
产业上应用可能性
如上所述,利用或者包括本发明的薄膜而制造的产品多的不能一一例举,基于相同领域的一般性常识,显而易见能够提出无限多的方案。

Claims (20)

1.一种薄膜群制造装置,其用于制造由两层以上的薄膜层层叠且中间有被涂层材料的薄膜群,所述薄膜群制造装置包括:真空容器,提供用于制造所述薄膜群的真空环境的空间;真空膨胀手段,至少能够使所述真空容器的内部处于真空状态;一个以上(多个)涂层源,每个涂层源具有在所述真空容器内在指定表面上涂布一层以上的指定物质的薄膜的功能;供给部,至少将被涂层材料向指定的地方供应;收集部,至少收集被涂层材料;涂布区,是基于一个以上涂层源,在被涂层材料的指定表面上可涂布薄膜的区域;被涂层材料,其至少在指定期间内同时存在于所述供给部、收集部及涂布区中,且至少在供给部和收集部中的厚度、结构、形状、相态、移动形态中的一个以上的状态相互不同;所述被涂层材料通过引导至少能够从供给部移动至收集部,移动中在所述涂布区的所述被涂层材料表面中一部分以上涂布一层以上的薄膜层后,至少包括所述收集部且在指定场所收集的结构,其特征在于,
至少在指定时间点所述供给部、涂布区、收集部的排列如果以从所述供给部出发的被涂层材料为基准,则至少是以供给部、涂布区、收集部的顺序移动的排列结构,所述涂布区中涂布成包含涂层源物质且一层以上的薄膜的被涂层材料中至少一部分是由所述供给部供应的被涂层材料,由所述收集部收集的被涂层材料中至少一部分是由所述供给部供应且在所述涂布区中涂布后连同所述薄膜层的一部分以上被收集的被涂层材料,从所述供给部至收集部的路径中的至少一处具有被涂层材料变形区,所述变形区是引起所述被涂层材料的厚度、形状、相态、移动形态中的一个以上发生变化的的区域,所述被涂层材料是在从所述供给部至收集部的路径中的所述变形区中发生1次以上变形后收集的,所述被涂层材料上涂布的薄膜具有在被涂层材料的表面上涂布的最大长度是薄膜层厚度的两倍以上的状态,由所述供给部向涂布区供应的被涂层材料的至少一部分不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,通过向维持所述被涂层材料物质的流动性且具有指定范围粘度的状态移动,从而在原位状态下供应,所述薄膜层的厚度是0.1纳米以上50微米以下,所述收集部收集的被涂层材料中的至少一部分也不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,不需要加入溶液,以具有维持所述被涂层材料物质的流动性且具有指定范围粘度的状态移动,从而在原位状态收集,所述被涂层材料包括流体、常温流体、可塑性物质中选择的一种以上的物质,在摄氏25度中饱和蒸气压为100托以下的同时熔点是摄氏度650度以下,所述薄膜层涂布在被涂层材料表面后通过引导至少向收集部移动,汇集在所述收集部的收集结果物至少包括所述被涂层材料和所述薄膜层,至少在指定时间点,所述薄膜层以两层以上的形状层叠且中间有被涂层材料。
2.一种薄膜群制造装置,其用于制造薄膜层中间有被涂层材料且薄膜层被围绕10圈以上的薄膜群,所述薄膜群制造装置包括:真空容器,提供用于制造所述薄膜群的真空环境的空间;真空膨胀手段,至少能够使所述真空容器的内部处于真空状态;一个以上(多个)涂层源,每个涂层源具有在所述真空容器内在指定表面上涂布一层以上的指定物质的薄膜的功能;供给部,将被涂层材料向指定的地方供应;收集部,至少能够收集网状被涂层材料;涂布区,是基于一个以上涂层源,在被涂层材料的指定表面上可涂布薄膜的区域;被涂层材料,至少在指定期间同时存在于所述供给部、收集部及涂布区中,而且至少在供给部和收集部中的厚度、构成、形状、相态、移动形态中的一个以上的状态互相不同;动力装置,至少诱发被涂层材料的移动和/或变形且传递动力;被涂层材料的移动从供给部开始至少移动至收集部,移动中在所述涂布区的所述被涂层材料表面中的一部分以上,涂布一层以上的薄膜层后,至少包括收集部且在指定场所收集的结构,其特征在于,
至少在指定时间点所述供给部、涂布区、收集部的排列如果以从所述供给部出发的被涂层材料为基准,则至少是以供给部、涂布区、收集部的顺序移动的排列结构,所述涂布区中涂布成包含涂层源物质且一层以上的薄膜的被涂层材料中至少一部分是由所述供给部供应的被涂层材料,由所述收集部收集的被涂层材料中至少一部分是由所述供给部供应且在所述涂布区中涂布后由收集部收集的网状被涂层材料,从所述供给部经涂布区至收集部的路径中至少一处具有被涂层材料变形区,所述变形区是引起所述被涂层材料的厚度、构成、形状、相态、移动形态中的一个以上变形的区域,所述被涂层材料是在从所述供给部至收集部的路径中发生1次以上变形后收集的,所述被涂层材料上涂布的薄膜具有在被涂层材料的表面上涂布的最大长度是薄膜层厚度的两倍以上的状态,由所述供给部向涂布区供应的被涂层材料的至少一部分不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,向维持所述被涂层材料物质的流动性且具有指定范围粘度的状态移动,从而在原位状态下供应,所述薄膜层的厚度是0.1纳米以上50微米以下,所述收集部收集的被涂层材料中至少一部分也不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,不需要加入溶液,在原位状态下缠绕(Winding)成网状并收集,所述被涂层材料包含流体、常温流体、可塑性物质中选择的一种以上的物质,摄氏25度中饱和蒸气压为100托以下的同时熔点是摄氏度650度以下,所述薄膜层具有在被涂层材料表面涂布后,至少向收集部移动的结构,汇集在所述收集部的收集结果物至少包括所述被涂层材料和所述薄膜层,至少在指定时间点,所述薄膜层以中间间夹有被涂层材料且被缠绕十圈以上的状态收集。
3.一种薄膜群制造装置,其备用于制造由两层以上的薄膜层层叠且中间有被涂层材料的薄膜群,所述薄膜群制造装置包括:真空容器,提供用于制造所述薄膜群的真空环境的空间;真空膨胀手段,至少能够使所述真空容器的内部处于真空状态;一个以上(多个)涂层源,每个涂层源具有在所述真空容器内在指定表面上涂布一层以上的指定物质的薄膜的功能;涂布区,是基于一个以上涂层源,在被涂层材料的指定表面上可涂布薄膜的区域;被涂层材料,其以指定厚度以上或者以自立型装在载体或者容器;薄膜层插入工具,用于将所述被涂层材料表面涂布的薄膜层连续地或者间歇地向所述被涂层材料内插入;通过将所述薄膜层插入所述被涂层材料内并收集的结构,其特征在于:
至少在指定时间点在所述涂布区涂布的被涂层材料的内部包括一层以上的被插入的薄膜层,所述被涂层材料上涂布的薄膜具有在被涂层材料的表面上涂布的最大长度是薄膜层厚度的两倍以上的状态,所述薄膜层插入工具将涂布在被涂层材料表面的所述薄膜层在指定时间内,间歇地或者连续地插入被涂层材料内,从而在所述被涂层材料内收集薄膜层,所述薄膜层的厚度是0.1纳米以上50微米以下,所述涂布区具备的被涂层材料的至少一部分不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,向维持所述被涂层材料物质的流动性且具有指定范围粘度的状态,在原位状态下向指定特征移动,所述被涂层材料包含流体、常温流体、可塑性物质中选择的一种以上的物质,摄氏25度中饱和蒸气压为100托以下同时熔点是摄氏度650度以下,所述被涂层材料内汇集的收集结果物中的所述薄膜层以两层以上层叠且中间夹有被涂层材料的状态收集。
4.一种薄膜群制造装置,其用于制造由两层以上的薄膜层层叠且中间有分离材料的薄膜群,所述薄膜群制造装置包括:真空容器,提供用于制造所述薄膜群的真空环境的空间;真空膨胀手段,至少能够使所述真空容器的内部处于真空状态;一个以上(多个)涂层源,每个涂层源具有在所述真空容器内在指定表面上涂布一层以上的指定物质的薄膜的功能;被涂层基材,设置在涂层源的周围且提供表面用于涂布所述薄膜面;分离材料供给部,用于在所述薄膜和/或被涂层基材的指定表面上提供所述分离材料;分离材料收集部,至少用于收集所述分离材料;涂布区,是基于一个以上涂层源,在被涂层基材的指定表面上可涂布薄膜的区域;接合区,用于接合分离基材、薄膜及被涂层基材的区域;分离区,所述分离材料与薄膜一起从被涂层基材分离的区域;分离材料,至少指定期间同时存在于所述供给部、接合区及收集部且至少在供给部和收集部中的厚度、结构、形状、相态、移动形态中的一种以上的状态相互不同;分离材料变形区,在从所述供给部经接合区至收集部的路径中的至少一处形成;分离材料从供给部开始至少移动至收集部,移动中与所述被涂层基材上涂布的薄膜接触后,与所述薄膜一起从被涂层基材分离,并在至少包括收集部的指定场所收集的结构,其特征在于:
至少在指定时间点所述接合区是分离材料与薄膜(即,涂布在被涂层材料上的薄膜)接合地点至分离材料与所述被涂层基材分离的地点形成的区域,所述分离材料用于将涂布在所述被涂层基材上的薄膜从被涂层基材分离,所述变形区是引起所述分离材料的厚度、结构、形状、相态中一种以上变形的区域,所述薄膜涂布在所述被涂层基材的表面上的时的最大长度是薄膜层厚度的两倍以上,由所述收集部收集的分离材料中至少一部分由所述供给部供应且在所述接合区与所述薄膜接合并重新从被涂层基材分离后被收集,由所述供给部供应用于与薄膜接合的分离材料中的至少一部分不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,向维持所述分离材料物质的流动性且具有指定范围粘度的状态移动,并在原位状态下供应,所述薄膜层的厚度是0.1纳米以上50微米以下,由所述收集部收集的分离材料中至少一部分也不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,不需要加入溶液,在原位状态收集,所述接合区、分离区及收集部的排列如果以从所述供给部出发的分离材料为基准,则至少是以接合区、分离区及收集部的顺序移动的排列结构,所述被涂层材料包含流体、常温流体及可塑性物质中选择的一种以上的物质,摄氏25度中饱和蒸气压为100托以下同时熔点是摄氏度650度以下,汇集在所述收集部的收集物至少包括所述分离材料和所述薄膜层,至少在指定时间点,所述薄膜层以两层以上层叠且中间有分离材料的形态收集。
5.一种薄膜群制造装置,其用于制造中间夹有分离材料的薄膜层且该薄膜层被围绕10圈以上形态的薄膜群,所述薄膜群制造装置包括:真空容器,提供用于制造所述薄膜群的真空环境的空间;真空膨胀手段,至少能够使所述真空容器的内部处于真空状态;一个以上涂层源,每个涂层源具有在所述真空容器内在指定表面上涂布一层以上的指定物质的薄膜的功能;被涂层基材,设置在涂层源的周围且提供表面用于涂布所述薄膜;分离材料供给部,在所述薄膜和/或被涂层基材的指定表面上提供所述分离材料;分离材料收集部,至少收集所述分离材料;涂布区,是基于一个以上涂层源,在被涂层基材的指定表面上可涂布薄膜的区域;接合区,用于接合分离材料、薄膜及被涂层基材的区域;分离区,所述分离材料与薄膜一起从被涂层基材分离的区域;分离材料,至少指定期间同时存在于所述供给部、接合区及收集部且至少在供给部和收集部中的厚度、结构、形状、相态、移动形态中的一种以上的状态相互不同;分离材料变形区,在从所述供给部经接合区至收集部的路径中的至少一处形成;分离材料从供给部开始至少移动至收集部,移动中与所述被涂层基材上涂布的薄膜接触后,与所述薄膜一起从被涂层基材分离,在至少包括收集部的指定场所收集的结构,其特征在于:
至少在指定时间点所述接合区是分离材料与涂布在被涂层基材上的薄膜接合的地点至分离材料从所述被涂层基材分离的地点形成的区域,所述分离材料用于将涂布在所述被涂层基材上的薄膜从被涂层基材分离,所述变形区是引起所述分离材料的厚度、结构、形状、相态中一种以上变形的区域,所述薄膜涂布在所述被涂层基材的表面上的最大长度是薄膜层厚度的两倍以上,由所述收集部收集的分离材料中至少一部分由所述供给部供应且在所述接合区与所述薄膜接合并重新从被涂层基材分离后被收集,由所述供给部供应用于与薄膜接合的分离材料中的至少一部分不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,向维持所述分离材料物质的流动性且具有指定范围粘度的状态移动并在原位状态下供应,所述薄膜层的厚度是0.1纳米以上50微米以下,由所述收集部收集的分离材料中至少一部分也不经过以蒸汽状态蒸镀的过程,不需要加入溶液,在原位状态下收集,如果以从所述供给部出发的分离材料为基准,则至少排列成以接合区、分离区、收集部的顺序移动,所述薄膜层涂布在被涂层基材后,通过引导使其至少以接合区、分离区、收集部的顺序移动,汇集在所述收集部的收集物至少包括所述分离材料和所述薄膜层,至少在指定时间点,所述薄膜层以中间夹有分离材料且环绕10圈以上的状态收集。
6.权利要求1至5任一项项所述的薄膜群制造装置,其特征在于,所述薄膜层中一部分以上是包括至少2层不同物质的多层结构的薄膜层。
7.权利要求1至5任一项所述的薄膜群制造装置,其特征在于,
在所述薄膜层蒸镀的时间点上,所述被涂层材料或者所述被涂层基材的表面上以指定的形状,在至少两处形成包括三维的下陷区和/或突出部的形态,所述薄膜层中至少一部分以三维形状形成。
8.权利要求1至5任一项所述的薄膜群制造装置,其特征在于,
所述被涂层材料或者分离材料向指定载体或者容器的一部分以上供应,所述载体或者容器具有薄膜、圆筒、容器中选择的特征。
9.权利要求1至5任一项所述的薄膜群制造装置,其特征在于,
所述涂层源为复数个,至少一个涂层源用于涂布与其它一个以上涂层源不同的物质的薄膜,所述薄膜是至少包括两个以上的相互不同的物质的薄膜。
10.一种薄膜群,其特征在于,利用权利要求1至5任一项所述的薄膜群制造装置制造。
11.一种薄膜,其特征在于:通过从权利要求10提供的所述薄膜群去除被涂层材料或者分离材料的至少一部分而获得。
12.如权利要求11所述的薄膜,其特征在于:所述薄膜同时包括主功能材料M和至少一种的辅助材料S而形成。
13.如权利要求12所述的薄膜,其特征在于:所述主功能材料M的主功能为导电功能、紫外线阻隔功能、热传导功能、光电功能、热电功能、催化剂功能、防腐蚀功能、反射功能、绝缘功能、焊接功能、烧结功能、表皮镀功能中一个以上。
14.如权利要求11所述的薄膜,其特征在于:
所述薄膜由多层结构、分等结构、混合结构中的一个以上的结构而构成。
15.如权利要求11所述的薄膜,其特征在于:所述薄膜包括紫外线阻隔物质。
16.如权利要求11所述的薄膜,其特征在于:
所述薄膜同时包括由无机紫外线阻隔物质构成的主阻隔物质A和至少一种的辅助材料S。
17.如权利要求16所述的薄膜,其特征在于:
所述辅助材料S的紫外线阻隔率比主阻隔物质A的紫外线阻隔率低,且包括一种以上具有指定颜色的调色物质且所述调色物质中至少一部分处于露出于所述薄膜的表面的状态。
18.如权利要求16所述的紫外线阻隔薄膜,其特征在于:
所述辅助材料S包含的一个以上调色物质颜色包括黄色、赤色、黑色中的一个以上的颜色且所述紫外线阻隔薄膜即使不与额外的调色材料混合,所述薄膜也能自行维持指定色素特征以减少或者去除动态散射。
19.一种紫外线阻隔剂,其特征在于:包括如权利要求11所述的薄膜而形成。
20.一种化妆品,其特征在于:包括如权利要求11所述的薄膜而形成。
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